理想混合連續(xù)攪拌釜式反應器（CSTR）.ppt

1、連續(xù)操作釜式反應器 單個連續(xù)釜 多個串聯(lián)連續(xù)釜,理想混合連續(xù)攪拌釜式反應器（CSTR,連續(xù)操作釜式反應器的結構和間歇操作釜式反應器相同，但進出物料的操作是連續(xù)的，即一邊連續(xù)恒定地向反應器內加入反應物，同時連續(xù)不斷地把反應產物引出反應器。這樣的流動狀況很接近理想混合流動模型或全混流模型。 在連續(xù)操作釜式反應器內，過程參數(shù)與空間位置、時間無關，各處的物料組成和溫度都是相同的，且等于出口處的組成和溫度。 連續(xù)操作釜式反應器適用于產量大的產品生產，特別適宜對溫度敏感的化學反應。容易自動控制，操作簡單，節(jié)省人力。穩(wěn)定性好，操作安全,單個連續(xù)操作釜式反應器（1CSTR,基礎設計式 A的積累量=A的進入量-

2、A的離開量-A的反應量 0 = FA0 - FA0 （1-xA）-(- rA ) VR 物料的平均停留時間,求解方法,解析法 由于反應器中的反應速率恒等于出口處值，因此結合反應動力學方程，將出口處的濃度、溫度等參數(shù)代入得到出口處反應速率，將其代入基礎設計式即得。 如：恒溫恒容不可逆反應 n=0 n=1 n=2,圖解法,例3-5、例3-6講解,多個串聯(lián)連續(xù)操作釜式反應器（NCSTR,為什么要采用NCSTR代替1CSTR？ 由于1CSTR存在嚴重的返混，降低了反應速率，同時容易在某些反應中導致副反應的增加。 為了降低逆向混合的程度，又發(fā)揮其優(yōu)點，可采用NCSTR，這樣可以使物料濃度呈階梯狀下降，有

3、效提高反應速率； 同時還可以在各釜內控制不同的反應溫度和物料濃度以及不同的攪拌和加料情況，以適應工藝上的不同要求,n-CSTR的基礎設計式,在、V內對任意第i釜內的反應物A進行物料衡算 A的積累量=A的進入量-A的離開量-A的反應量 0 = FAi-1 - FAi- (-rA)iVRi VR=VRi 檢驗：i=1 n=1,求解方法,解析法 按不同的反應動力學方程式代入依次逐釜進行計算，直至達到要求的轉化率為止。 例題講解。 圖解法 適用于級數(shù)較高的化學反應，特別適于非一、二級反應，但只適于（-rA）能用單一組分表示的簡單反應，對復雜反應不適用,步驟： 1、作出（-rA）-CA曲線 2、從起點CA = CA0出發(fā)，以-1/1為斜率作直線，交曲線于一點，即第 一釜的操作狀態(tài)CA1 3、過點(CA1 0)以-1/2為斜率作直線,與曲線交點為第三釜操作點. 4、過點(CAN-1,0)以-1/N為斜率作直線,與曲線交點為第N釜操作點CAN. 則出口轉化率XAN=1- CAN / CA0 若已知CA0 、CAN 、N，求VR需